Question

有X、Y、Z三種元素，已知：①X、Y是地殼中含量最多的兩種金屬元素，Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)酸；  ②Z與Y可組成化合物YZ₃，YZ₃溶液遇KSCN溶液呈紅色． 請回答下列問題：
（1）Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式是

 

．
（2）歐洲一些國家用NaZO₃氧化濃鹽酸來制取ZO₂，同時有Z₂生成，且Z₂體積為ZO₂的一半．表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）將YZ₃溶液滴入沸水可得到紅褐色液體，反應(yīng)的離子方程式

 

．
（4）三價Y鹽和X鹽在性質(zhì)上有很多相似的地方，如遇堿都生成難溶的膠狀沉淀，可用于凈水；也有不同之處，如Y³⁺既有氧化性又有還原性，X³⁺只有氧化性．但Y³⁺只有在堿性介質(zhì)中才能被氧化為YO₄^2-，請完成下列化學(xué)方程式：

 

Y（OH）₃+

 

ClO^-+═

 

YO₄^2-+

 

Cl^-+．
（5）若將ag X和Y的混合物溶于2mol/L足量的硫酸中，再往溶液中加入足量的6mol/L的NaOH溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥灼燒，稱量所得固體的質(zhì)量仍為ag，則原混合物中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：無機(jī)物的推斷

專題：推斷題

分析：有X、Y、Z三種元素，已知：①X、Y是地殼中含量最多的兩種金屬元素，為Al、Fe，Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)酸，則Z為Cl；  ②Z與Y可組成化合物YZ₃，YZ₃溶液遇KSCN溶液呈紅色，則Y為Fe，故X為Al．
（1）Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物為高氯酸；
（2）根據(jù)題目信息確定確定反應(yīng)物、產(chǎn)物，再配平書寫方程式；
（3）FeCl₃溶液滴入沸水中，鐵離子水解得到紅褐色氫氧化鐵膠體；
（4）Fe元素化合價由Fe（OH）₃中+3價升高為FeO₄^2-中+6價，化合價總升高3價，Cl元素化合價由ClO^-中+1價降低為Cl^-中-1價，共降低2價，化合價最小公倍數(shù)為6，故Fe（OH）₃、FeO₄^2-的系數(shù)為2，ClO^-、Cl^-的系數(shù)為3，根據(jù)題目信息及電荷守恒可知，反應(yīng)物中缺項為OH^-，由元素守恒可知生成物中缺項為H₂O，結(jié)合原子守恒配平；
（5）Al、Fe混合物與足量硫酸反應(yīng)后，向溶液中加入足量的NaOH溶液，得到的沉淀為氫氧化鐵，將沉淀洗滌，灼燒得到的固體為氧化鐵，氧化鐵質(zhì)量與Al、Fe總質(zhì)量相等，則氧化鐵中氧元素質(zhì)量等于混合物中Al的質(zhì)量，根據(jù)氧化鐵化學(xué)式計算混合物中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：有X、Y、Z三種元素，已知：①X、Y是地殼中含量最多的兩種金屬元素，為Al、Fe，Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)酸，則Z為Cl；  ②Z與Y可組成化合物YZ₃，YZ₃溶液遇KSCN溶液呈紅色，則Y為Fe，故X為Al．
（1）Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物為高氯酸，化學(xué)式為HClO₄，故答案為：HClO₄；
（2）NaClO₃氧化濃鹽酸來制取ClO₂，同時有Cl₂生成，且Cl₂體積為ClO₂的一半，反應(yīng)還生成NaCl與H₂O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O，
故答案為：2NaClO₃+4HCl=2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O；
（3）FeCl₃溶液滴入沸水中，鐵離子水解得到紅褐色氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，
故答案為：Fe³⁺+3H₂O

△   .

Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（4）Fe元素化合價由Fe（OH）₃中+3價升高為FeO₄^2-中+6價，化合價總升高3價，Cl元素化合價由ClO^-中+1價降低為Cl^-中-1價，共降低2價，化合價最小公倍數(shù)為6，故Fe（OH）₃、FeO₄^2-的系數(shù)為2，ClO^-、Cl^-的系數(shù)為3，根據(jù)題目信息及電荷守恒可知，反應(yīng)物中缺項為OH^-，由元素守恒可知生成物中缺項為H₂O，故配平后方程式為：2Fe（OH）₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2、3、4OH^-、2、3、5H₂O；
（5）Al、Fe混合物與足量硫酸反應(yīng)后，向溶液中加入足量的NaOH溶液，得到的沉淀為氫氧化鐵，將沉淀洗滌，灼燒得到的固體為氧化鐵，氧化鐵質(zhì)量與Al、Fe總質(zhì)量相等，則氧化鐵中氧元素質(zhì)量等于混合物中Al的質(zhì)量，故混合物中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

16×3

56×2+16×3

×100%=30%，
故答案為：30%．

點(diǎn)評：本題考查元素化合物推斷、氧化還原反應(yīng)配平、膠體制備、混合物計算等，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的遷移應(yīng)用、分析解決問題的能力，難度中等．